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SIEMENS 840D NC與PLC之間的數據通訊

訪(fǎng)問(wèn)量:

摘要:文章針對SIEMENS 840D NCU與PLC之間數據通訊的實(shí)現方法進(jìn)行詳細的說(shuō)明,包括FB2/FB3、FC21的應用技術(shù),并配合相應的舉例。

關(guān)鍵詞:840D 數據交換 FB2  FC21  NC_var selector 

Data exchange between NC and PLC for SIEMENS 840D

HU Guoqing 
1.前言
在數控系統調試過(guò)程中,經(jīng)常需要在NC、PLC之間進(jìn)行數據交換,以使整個(gè)系統都在程序控制之中,作為當今世界優(yōu)秀的高端數控產(chǎn)品代表SIEMENS 840D,它提供了先進(jìn)的通道和技術(shù)支撐,使你可以輕松地實(shí)現數據的暢通交換。筆者根據工作過(guò)程中積累的設計與編程經(jīng)驗,在此就這個(gè)主題與同行探討。
經(jīng)常使用的數據交換包括M代碼、T代碼、H/F功能傳輸以及840D系統提供的功能強大的接口信號,不需敘述。在這里只是針對一些專(zhuān)用數控功能應用時(shí)需用到的數據交換方法進(jìn)行較詳細的說(shuō)明。 
2 PLC讀/寫(xiě)NC參數/變量
在進(jìn)行數控銑鏜床滑枕低頭補償或刀庫定位控制編程時(shí),都需要用到PLC讀/寫(xiě)NC參數或變量。
SIEMENS的8x0D toolbox中提供了FB2(GET)/FB3(PUT)功能塊程序,結合使用配套的NC_var Selector軟件就可實(shí)現此項功能。其中FB2用于讀取NC變量(包括MD參數和NC內部變量),FB3用于寫(xiě)NC變量。
2.1  NC_var Selector的使用
對于讀取的NC變量,應先使用NC_var Selector軟件選擇所需的變量,最終建立一個(gè)AWL源文件。
下面就以Ver6.4版為例說(shuō)明其使用步驟:
首先建立一個(gè)新的Project,在庫文件打開(kāi)框中根據需要選擇ncv_NcData.mdb(讀取NC參數)或者ncv_611d.mdb(讀取611D驅動(dòng)參數)等。
根據需要選擇相應的變量。為了提高效率,可以雙擊Unit或Compenent列,等出現Selections on NC-variables對話(huà)框時(shí),點(diǎn)擊option中selection框,然后在selection parameters方框中選擇變量類(lèi)型。
選完了變量后,必要時(shí)可對各變量名稱(chēng)進(jìn)行修改,然后保存變量表,命名可以將要生成的DB塊名稱(chēng),如DB150.var等。
選擇Code菜單下Generate功能,生成DB150.awl文件。(請注意文件目錄)
2.2  Step 7下生成DB
下面以Step 7 V5.1版為例說(shuō)明其步驟:
在Project中Sources目錄下,使用菜單Insert下External Source…功能導入DB150.awl文件。
雙擊DB150.awl打開(kāi)文件,在S7 LAD/STL/FBD下進(jìn)行編譯(在File菜單下),生成DB150.stl。
在Project下選擇DB150,將其Download到PLC CPU中。
在符號表中增加條目:Symbol——NCVAR,Address——DB150,DATA TYPE——DA150。
2.3  使用FB2功能塊
在OB1中增加一個(gè)網(wǎng)絡(luò ),調用FB2,調用時(shí)需要自動(dòng)生成一個(gè)背景數據塊,此時(shí)你可以定義一個(gè)當前系統中不存在的塊名(如DB110)。下面說(shuō)明其各參數的含義以及如何輸入其數值。
 CALL  FB     2 , DB110
  Req    :=塊操作請求,類(lèi)型:BOOL。每激活一次讀操作進(jìn)行一次。1:激活。
  NumVar :=變量數量。輸入要讀取變量的數量,如B#16#3等。
  Addr1  :=變量1。如DB150中變量1,“NCVAR”.C1_M_AXCONF_MACHAX_1
  Unit1  :=       Column1:=       Line1  :=可輸入0或實(shí)際位置值。
  Addr2  :=變量2。如DB150中變量2,“NCVAR”.C1_M_AXCONF_MACHAX_2
  ……
  RD1    :=變量存放地址1,注意其類(lèi)型與Addr1對應的變量類(lèi)型一致。如DB129.DB_VAR1等。
  RD2    :=變量存放地址2,其類(lèi)型應與Addr2變量類(lèi)型一致。如P#M220.0 INT1等。
  RD3    :=……
Error  :=出錯代碼,類(lèi)型:BOOL。若數據傳輸出錯,則該位為1,正常為0。
NDR  :=執行代碼,類(lèi)型:BOOL。若數據傳輸成功,則該位為1,否則為0。
State  :=狀態(tài)字,類(lèi)型:WORD。若傳輸不成功,則通過(guò)狀態(tài)字可判斷原因。將狀態(tài)字數值作比較,可以編程輸出到自定義報警地址之中。
NOP   0
2.4  編程注意事項
1)        FB2 /FB3生效的前提是在OB100初始化程序中調用FB1(RUN_UP)時(shí)須設置NCKomm=TRUE。
2)        為了防止因非正常中止(如斷電、RESET等)造成通訊中斷,致使通訊數據阻塞,應在非正常中止后的第一個(gè)OB1循環(huán)中屏蔽FB2/FB3的調用(需用到首次循環(huán)變量)。(同樣的建議適用于FB4/FB5功能塊)
3)        對于多通道數控系統而言,若需要讀取通道參數,則在一次FB2/FB3調用任務(wù)中ADDR1~8中只能出現一個(gè)通道的通道參數。
4)        通常一次讀/寫(xiě)過(guò)程要持續1~2個(gè)PLC循環(huán),因此FB2/FB3只能在循環(huán)模式下調用。
2 前面主要對讀取NC參數進(jìn)行了闡述,如果需寫(xiě)NC參數,其方法基本一致,FB3的參數也基本相同。
 
3 NC程序讀/寫(xiě)PLC數據
對于多附件頭、自動(dòng)存取刀具的平面刀庫,由于其類(lèi)型/位置檢測信號都是進(jìn)入PLC的,在用NC子程序編寫(xiě)對刀或專(zhuān)用動(dòng)作應用程序時(shí),經(jīng)常需要讀取PLC數據。
SIEMENS的8x0D toolbox中提供了FC21(Transfer)功能塊程序,結合NC變量$A_DB*的使用就可實(shí)現此項功能。
3 FC21功能塊的使用
FC21的使用相對比較簡(jiǎn)單,只需要在程序中調用它,填入相應的參數即可。下面說(shuō)明其各參數的含義。
CALL  FC    21
   Enable :=使能,類(lèi)型:BOOL。1——激活功能塊。
   Funct  :=塊功能,類(lèi)型:BYTE。3——讀NC變量,4——寫(xiě)NC變量
   S7Var  :=PLC數據地址,類(lèi)型:任意(根據需傳送的數據數量而定)。如:P#M220.0 BYTE 1,P#DB100.DBX8.0 BYTE 4等。注意:起始地址須是指針,后面表示數據長(cháng)度。
   IVAR1  :=類(lèi)型:INT。對于Funct=3/4時(shí),其含義是位置偏置,即相對起始地址偏置值。通常設為0。
   IVAR2  := 類(lèi)型:INT。對于Funct=3/4時(shí),通常設為-1。
   Error  := 出錯指示,類(lèi)型:BOOL。若數據傳輸出錯,則該位為1,正常為0。
   ErrCode:=錯誤代碼,類(lèi)型:INT。
在PLC程序中對S7Var的數據值分別進(jìn)行控制,在NC程序中就可得到相應的值。
32  NC編程中$A_DB*變量的使用
840D的NC系統變量中有四種用于讀/寫(xiě)PLC變量,分別是$A_DBB、$A_DBW、$A_DBD、$A_DBR,分別用于操作8位字節、16位字、32位雙字和32位實(shí)數。
變量使用格式:$DB*[n]  n=0,1,2…
              例如:其中$DBB[0]對應FC21傳送的第一個(gè)字節,其中$DBB[1]對應FC21傳送的第二個(gè)字節,依此類(lèi)推。
編程實(shí)例1: IF ($A_DBB[0]<>4)AND($A_DBB[0]<>8)
GOTOF N3000
編程實(shí)例2: MSG(“XT_No:“<<$A_DBB[1]<<””)
 
本文所述的數據交換功能對于840D系統來(lái)說(shuō)僅是鳳毛麟角,其更多更簡(jiǎn)便實(shí)用的方法尚需進(jìn)一步探討。文中不恰當之處,敬請同行指正為感。

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